太原機務(wù)段配屬20臺深度國產(chǎn)化HXD1型大功率交流傳動電力機車,主要承擔太中銀線路貨運列車的牽引任務(wù),自2014年投入使用以來,成為太中銀線路的貨物運輸?shù)闹髁C型。但是該線路區(qū)段存在高坡地段,在天氣不良軌面潮濕的情況下,特別容易出現(xiàn)空轉(zhuǎn)現(xiàn)象。2019年3月至4月之間,配屬我段HXD1型機車連續(xù)出現(xiàn)四起空轉(zhuǎn)引發(fā)的坡停,導(dǎo)致機車設(shè)備故障,嚴重影響機車運行,因此解決機車空轉(zhuǎn)問題迫在眉睫。防止機車空轉(zhuǎn)的主要措施是提高黏著系數(shù)。為了提高黏著系數(shù),一般采用撒砂的辦法,若撒砂系統(tǒng)出現(xiàn)問題,在陰雨天氣,黏著系數(shù)大大降低。機車黏著系統(tǒng)在有限的黏著系數(shù)范圍內(nèi),盡可能提高其黏著利用率,使機車盡可能發(fā)揮最大的牽引力。我們對乘務(wù)員手柄的使用情況也納入考量的范圍,快速提級位容易誘發(fā)空轉(zhuǎn),空轉(zhuǎn)發(fā)生后手柄保持最大級位不利于抑制空轉(zhuǎn)。為了有效解決太中銀線路的HXD1型機車的空轉(zhuǎn)問題,本文從原理分析、現(xiàn)場調(diào)研、數(shù)據(jù)分析等方面對引發(fā)空轉(zhuǎn)的因素進行逐項剖析,找出癥結(jié)所在,并制定了相應(yīng)措施,實施后降低了太中銀線路HXD1型機車的空轉(zhuǎn)次數(shù),有效防止了機車坡停,同時積累了我段處理機車空轉(zhuǎn)問題的經(jīng)驗。 

【文章來源】：中國鐵道科學(xué)研究院北京市

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

太中銀鐵路概貌

關(guān)于太中銀線路HXD1型機車空轉(zhuǎn)抑制分析中國鐵道科學(xué)研究院52HXD1型機車牽引傳動及特性裝用自主研制牽引變流器和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的深度國產(chǎn)化HXD1型電力機車電傳動主要是由牽引電路、牽引控制系統(tǒng)和牽引驅(qū)動部分組成。2.1牽引電路HXD1型機車牽引電路圖如圖2-1所示，接觸網(wǎng)上25KV的高壓電通過車頂升起的受電弓、經(jīng)過主斷路器閉合后供給變壓器原邊繞組，變壓器的4個次邊繞組一一對應(yīng)給2臺牽引變流器中4個四象限（4QS）整流器供電。以一臺牽引變流器為例，經(jīng)過四象限整流后變成約1800V的直流電，直流電經(jīng)過3個PWM逆變器（包括：1個輔助逆變器和2個牽引逆變器）進行逆變，經(jīng)過牽引逆變器逆變后的交流電供給牽引電機[20]，而經(jīng)過輔助逆變器逆變后的交流電供給輔助回路中的輔機供電。每個牽引逆變器是由TCU單獨控制的，進而可實現(xiàn)單軸獨立控制、即所謂的軸控。再生制動過程與之相反。單節(jié)車的牽引電路結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。牽引電路主要是5個部分組成，它包括：（1）網(wǎng)側(cè)電路，（2）整流電路，（3）中間直流回路，（4）逆變電路，（5）保護電路。圖2-1主電路結(jié)構(gòu)圖2.1.1網(wǎng)側(cè)電路網(wǎng)側(cè)電路主要是由車頂高壓部件和車內(nèi)檢測部件組成，車頂高壓部件包括：

HXD1型機車牽引傳動及特性6中國鐵道科學(xué)研究院TSG15B型受電弓、高壓電壓互感器、帶接地裝置的主斷路器、高壓隔離開關(guān)、高壓連接器、避雷器及高壓導(dǎo)電桿等。車內(nèi)檢測部件主要包括：檢測原邊電流的原邊電流互感器，檢測接地的回流電流互感器，接地裝置以及檢測電能消耗的能耗表。網(wǎng)側(cè)電路主要有受流、檢測和保護等功能。（1）受流過程機車正常運行時，只升后一節(jié)的受電弓。如圖2-2所示，機車由A節(jié)車向B節(jié)車方向運行時，只有A節(jié)車受電弓升起受流。圖2-2網(wǎng)側(cè)電路原理圖接觸網(wǎng)25KV的高壓電經(jīng)過A節(jié)受電弓、A節(jié)主斷路器后，分成兩條支路，其中一條支路由A節(jié)機車牽引變壓器原邊繞組的高壓端子（高壓端子給A節(jié)機車供電）、低壓端子經(jīng)過接地裝置、輪對鋼軌形成回路；而另一條支路經(jīng)過A節(jié)高壓隔離開關(guān)、中間重連的2個高壓連接器、B節(jié)的高壓隔離開關(guān)給由B節(jié)機車牽引變壓器原邊繞組的高壓端子（高壓端子給B節(jié)機車供電）、低壓端子經(jīng)過接地裝置、輪對鋼軌形成回路。（2）檢測功能網(wǎng)側(cè)電路主要依靠高壓電壓互感器、原邊電流互感器以及回流電流互感器等電壓電流測量器件檢測網(wǎng)側(cè)電壓和電流。[21]能耗表有兩個方面功能：一是用于測量機車運行中從接觸網(wǎng)取得的電能；二是用于測量當機車再生制動時，向接觸網(wǎng)反饋的電能。（3）保護功能車頂裝有避雷器，用來抑制車頂雷擊過電壓、保護高壓電器；高壓電壓互感器可以檢測接觸網(wǎng)的電壓，可以在司機室微機屏及網(wǎng)壓表中進行顯示，網(wǎng)壓異常時（比如自動降弓），會分主斷保護；當原邊過流、原邊接地，也會分主斷保護。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]大秦線HXD1型機車回流電流差超限故障的研究與探討[J]. 徐建新.  太原鐵道科技. 2018(03)
[2]無穩(wěn)態(tài)振蕩極值搜索重載機車最優(yōu)粘著控制[J]. 趙凱輝,李燕飛,張昌凡,李鵬.  計算機仿真. 2018(09)
[3]HXD1型電力機車避雷器故障原因分析及對策[J]. 賈巖鑫,王樂.  技術(shù)與市場. 2018(05)
[4]電力機車黏著控制研究[J]. 高翔,陸陽.  鐵道機車車輛. 2017(03)
[5]重載機車粘著性能參數(shù)的極大似然辨識方法[J]. 何靜,劉光偉,張昌凡,孫健,程翔.  電子測量與儀器學(xué)報. 2017(02)
[6]淺析HXD1型電力機車牽引變流器突出故障與處理[J]. 吳勇忠.  科技展望. 2016(33)
[7]參數(shù)優(yōu)化的支持向量機機車車輪狀態(tài)檢測[J]. 何靜,劉林凡,張昌凡,豆兵兵.  電子測量與儀器學(xué)報. 2016(11)
[8]淺談電力機車空轉(zhuǎn)的成因、危害及預(yù)防措施[J]. 崔憲征.  鄭鐵科技. 2015(04)
[9]高速列車牽引傳動優(yōu)化黏著控制方法研究[J]. 胡亮,楊中平,林飛.  電氣傳動. 2015(03)
[10]HXD3C型機車空轉(zhuǎn)保護系統(tǒng)故障分析及處理[J]. 朱世錕,毛成中,王志亮.  鐵道機車與動車. 2014(11)



本文編號：3025546